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强震作用下桥梁的抗震性能和加固效果研究
| 论文题名： | 强震作用下桥梁的抗震性能和加固效果研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;地震反应分析;加固效果;抗震性能;有限元分析 |
| 摘要： | 作为交通运输枢纽工程的桥梁，一旦在地震中遭到严重破坏，所造成的损失非常巨大。因此，适时对现有桥梁的抗震性能进行评估分析非常有必要的，可以帮助人们及时找出抗震性能薄弱的部位，为采取合理的加固措施提供依据。 据此，本文以日本一现有的桥梁为工程背景，利用TDAPⅢ有限元软件对其进行抗震计算。通过对该桥的地震反应结果进行分析，判断该桥桥墩的抗震性能不足，需要进行加固，并给出了加固方案，然后对加固后的桥梁再次进行地震响应分析，以探讨加固后此桥的抗震性能是否满足，进而对此种加固方案的效果做出评价。主要研究内容如下: 总结桥梁震害的类型及破坏机理，探讨目前桥梁加固技术的研究现状。通过对比几种常用地震反应分析方法的优缺点，选择非线性时程分析法作为本文研究方法。 利用大型有限元分析软件TDAPⅢ，在考虑桥墩的材料非线性的基础上，采用多种单元建立桥梁的三维空间有限元模型。基于已建立的有限元模型，计算并分析桥梁的动力特性，采用瑞雷阻尼建立桥梁的阻尼矩阵，对如何确定阻尼系数问题进行了探讨。选取振型时，综合考虑振型及有效质量比。 输入地震波，对此桥进行地震响应分析。通过分析桥墩的内力、塑性铰的弯矩-转角滞回曲线及桥墩顶端的位移时程曲线，得出的结论为:该桥桥墩的部分构件出现剪切破坏、弯曲破坏;塑性铰回转角超过容许值，延性不足，需要采取一定的加固措施才能保证其抗震性能。 针对具体破坏情况，对该桥的桥墩采用混凝土外包的加固方案，并再次进行地震响应分析，得出结论:加固后桥墩所有单元的内力均小于容许值，没有破坏情况出现;各桥墩塑性铰的回转角也在容许值范围以内，顶点位移较加固前有明显减小，桥墩的延性得到一定程度的提高。上述现象说明此种加固方案的加固效果良好，可为同类工程提供可信参考。 |
| 作者： | 崔士梅 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 姜柱;田砾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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